JP2019174896A - 回路装置、電子機器及びケーブルハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＳＢの信号の信号特性の劣化を改善しながらデバイス切断検出に適切に対応できる回路装置等の提供。【解決手段】回路装置１０は、第１、第２物理層回路１１、１２と、ＵＳＢ規格の第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続を第１期間においてオンにし第２期間においてオンにするバススイッチ回路４０と、第１バスＢＳ１、第１、第２物理層回路１１、１２、第２バスＢＳ２の転送経路でのパケットの転送処理を第２期間において行う処理回路２０を含む。第２物理層回路１２は第２バスＢＳ２でのデバイス切断の検出を行う切断検出回路９４を含む。バススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオフであるときに第２バス側の切断検出回路９４によりデバイス切断が検出された場合に、デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替える。【選択図】図２

Description

本発明は、回路装置、電子機器及びケーブルハーネス等に関する。

従来より、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）のデータ転送制御を実現する回路装置が知られている。このような回路装置の従来技術としては例えば特許文献１、２に開示される技術がある。例えば特許文献１には、ＨＳ（High Speed）モード用の送信回路の電流源のイネーブル制御信号を、パケットの送信開始タイミングの前のタイミングでアクティブにする技術が開示されている。特許文献２には、ＨＳモードからＦＳ（Full Speed）モードに切り替わった場合に、ＨＳモード用の高速クロックを生成するＰＬＬの自走動作をディスエーブルにする技術が開示されている。

特開２００６−１３５３９７号公報 特開２００２−１４１９１１号公報

ＵＳＢでは、ＨＳモード用の送信回路が物理層回路に設けられる。しかしながら、ＨＳモード用の送信回路の送信信号の信号経路には、寄生容量や寄生抵抗が存在するため、この寄生容量や寄生抵抗が原因となって、送信信号の信号特性が劣化してしまうという問題がある。またＵＳＢにおいては、バスでのデバイス切断をホストが適正に検出できるようにする必要がある。

本発明の一態様は、ＵＳＢ規格の第１バスが接続される第１物理層回路と、前記ＵＳＢ規格の第２バスが接続される第２物理層回路と、一端が前記第１バスに接続され、他端が前記第２バスに接続され、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続を、第１期間においてオンにし、第２期間においてオフにするバススイッチ回路と、前記第１バスから前記第１物理層回路を介して受信したパケットを前記第２物理層回路を介して前記第２バスに送信し、前記第２バスから前記第２物理層回路を介して受信したパケットを前記第１物理層回路を介して前記第１バスに送信する転送処理を、前記第２期間において行う処理回路と、を含み、前記第２物理層回路は、前記第２バスでのデバイス切断の検出を行う第２バス側の切断検出回路を含み、前記バススイッチ回路は、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続がオフであるときに、前記第２バス側の切断検出回路により前記デバイス切断が検出された場合に、前記デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替える回路装置に関係する。

また本発明の一態様では、前記デバイス切断が検出されたタイミングからの前記ウェイト期間の経過を計時するタイマー回路を含んでもよい。

また本発明の一態様では、ＳＯＦのパケットの発行間隔をＴＳＦとした場合に、前記ウェイト期間の長さＴＷは、ＴＷ＞ＴＳＦであってもよい。

また本発明の一態様では、ＴＷ≧２×ＴＳＦであってもよい。

また本発明の一態様では、前記デバイス切断が検出された場合に、前記処理回路が、前記転送処理を停止し、前記デバイス切断が検出されたタイミングから前記ウェイト期間が経過した後に、前記バススイッチ回路が、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替えてもよい。

また本発明の一態様では、前記第１物理層回路は、前記第１バスでのデバイス切断の検出を行う第１バス側の切断検出回路を含み、前記バススイッチ回路は、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続がオフであるときに前記第１バス側の切断検出回路により前記デバイス切断が検出された場合に、前記デバイス切断が検出されたタイミングから前記ウェイト期間が経過した後に、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替えてもよい。

また本発明の一態様では、前記第１物理層回路は、前記第１バスがアップストリーム側のバスであるか否かを検出する第１アップストリームポート検出回路を含み、前記第２物理層回路は、前記第２バスがアップストリーム側のバスであるか否かを検出する第２アップストリームポート検出回路を含み、前記第１バスがアップストリーム側のバスであると判断されたときは、前記第２バス側の切断検出回路が前記第２バスでの前記デバイス切断の検出を行い、前記第２バスがアップストリーム側のバスであると判断されたときは、前記第１バス側の切断検出回路が前記第１バスでの前記デバイス切断の検出を行ってもよい。

また本発明の一態様では、前記第１アップストリームポート検出回路は、前記第１バスから受信したパケットがＳＯＦのパケットであることが検出されたときに、前記第１バスがアップストリーム側のバスであると判断し、前記第２アップストリームポート検出回路は、前記第２バスから受信したパケットがＳＯＦのパケットであることが検出されたときに、前記第２バスがアップストリーム側のバスであると判断してもよい。

また本発明の一態様では、前記処理回路は、前記第１バスからＳＯＦのパケットを受信した場合に、前記ＳＯＦのパケットのリピートパケットを前記第２バスに送信する処理を行い、前記第２バス側の切断検出回路は、前記ＳＯＦのパケットの前記リピートパケットにおけるＥＯＰの信号振幅を検出して、前記デバイス切断の検出を行ってもよい。

また本発明の一態様では、前記第１バスと前記第２バスのモニター動作を行うバスモニター回路を含み、前記バススイッチ回路は、前記バスモニター回路でのモニター結果に基づいて、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオン又はオフにしてもよい。

また本発明の一態様では、前記バスモニター回路は、前記デバイス切断が検出された場合に、前記処理回路の前記転送処理を停止する信号を前記処理回路に出力し、前記デバイス切断が検出されたタイミングから前記ウェイト期間が経過した後に、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替える信号を前記バススイッチ回路に出力してもよい。

また本発明の他の態様は、上記に記載の前記回路装置と、前記第１バスに接続される処理装置と、を含む電子機器に関係する。

また本発明の他の態様は、上記に記載の前記回路装置と、ケーブルと、を含むケーブルハーネスに関係する。

送信信号の信号特性の劣化の問題についての説明図。 本実施形態の回路装置の構成例。 回路装置の詳細な構成例。 充電回路が接続される場合の回路装置の構成例。 回路装置の具体的な構成例。 回路装置の動作説明図。 回路装置の動作説明図。 回路装置の動作説明図。 回路装置の詳細な動作を説明する信号波形図。 回路装置の詳細な動作を説明する信号波形図。 回路装置の詳細な動作を説明する信号波形図。 回路装置の詳細な構成例。 デバイス切断時に発生する問題点についての説明図。 デバイス切断時に発生する問題点についての説明図。 回路装置の詳細な構成例の動作説明図。 ＳＯＦパケットの説明図。 送出波に反射波が重畳することにより発生する問題点の説明図。 送出波に反射波が重畳することにより発生する問題点の説明図。 デバイス切断が行われていないときのＳＯＦ波形。 デバイス切断が行われデバイス側ケーブル長が０ｍのときのＳＯＦ波形例。 デバイス切断が行われケーブル長が短いときのＳＯＦ波形例。 デバイス切断が行われケーブル長が長いときのＳＯＦ波形例。 物理層回路の構成例。 電子機器の構成例。 ケーブルハーネスの構成例。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．送信信号の信号特性
図１を用いてＵＳＢでの送信信号の信号特性の劣化を説明する。図１は車載の電子機器のシステムの一例を示すものであり、ホストであるメインコントローラー２００にはＵＳＢ−ＨＵＢ２１０が接続される。例えばＵＳＢ−ＨＵＢ２１０のアップストリームポートがメインコントローラー２００に接続され、ダウンストリームポートには、ＳＤ２１１、ＢＴ２１２、ＤＳＲＣ２１３（Dedicated Short Range Communications）などのデバイスが接続される。ＳＤ２１１はＳＤカードの機器であり、ＢＴ２１２はブルートゥース（登録商標）の機器である。またケーブル２２４を有するケーブルハーネス２２０のＵＳＢレセプタクル２２６には、スマートフォンなどの携帯型端末装置２５０が接続される。メインコントローラー２００とＵＳＢレセプタクル２２６の間には、充電回路２２１、静電気保護回路２２２、短絡保護回路２２３などが設けられている。

図１では、ケーブル２２４は車内において例えば内装を避けて配線されるため、ケーブル長が非常に長くなり、寄生容量等が生じる。また充電回路２２１、静電気保護回路２２２、短絡保護回路２２３などの回路に起因する寄生容量等も生じる。これらの寄生容量等が原因となって、メインコントローラー２００が有するＵＳＢのＨＳの送信回路の送信信号の信号特性が劣化する。一方、ＵＳＢの認証テストにおいては送信信号の波形がアイパターンの禁止領域と重ならないようにすることが要求される。ところが図１において車内で引き回されるケーブル２２４が長くなることなどにより、送信信号の信号品質が悪化すると、適正な信号転送を実現できなくなり、アイパターンのニアエンドの認証テストなどをパスできないなどの問題が生じる。

またＵＳＢにおいては、デバイス切断を適正に検出する必要がある。例えば図１において、ユーザーが、ＵＳＢレセプタクル２２６への携帯型端末装置２５０の接続を取り外したとする。この場合に、ホストであるメインコントローラー２００が、デバイスである携帯型端末装置２５０のＵＳＢからの切断を適正に検出できるようにする必要がある。

２．回路装置の構成例
図２に本実施形態の回路装置１０の構成例を示す。回路装置１０は、第１物理層回路１１と、第２物理層回路１２と、処理回路２０と、バススイッチ回路４０を含む。第２物理層回路１２は第２バス側の切断検出回路９４を含む。なお回路装置１０は図２の構成には限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

第１物理層回路１１にはＵＳＢ規格の第１バスＢＳ１が接続される。第２物理層回路１２にはＵＳＢ規格の第２バスＢＳ２が接続される。第１、第２物理層回路１１、１２の各々は、物理層のアナログ回路により構成される。物理層のアナログ回路は、例えばＨＳ、ＦＳ用の送信回路、受信回路、各種の検出回路、プルアップ抵抗回路などである。なお、ＵＳＢを介して受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路や、パラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換回路や、エラスティックバッファーや、ＮＲＺＩ回路などのリンク層に相当する回路は、処理回路２０に含まれる。例えばＵＳＢのトランシーバマクロセルのうちのリンク層等に相当する回路は処理回路２０に含まれ、送信回路、受信回路、検出回路等のアナログ回路が第１、第２物理層回路１１、１２に含まれる。

第１バスＢＳ１は例えばメインコントローラー側が接続されるバスであり、第２バスＢＳ２は例えばペリフェラルデバイス側が接続されるバスである。但し本実施形態はこのような接続構成に限定されるものではない。第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２は、差動信号を構成する第１、第２信号である信号ＤＰ、ＤＭの信号線を含むＵＳＢ規格のバスである。第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２は電源ＶＢＵＳ、ＧＮＤの信号線を含むことができる。ＵＳＢ規格は広義には所与のデータ転送の規格である。

バススイッチ回路４０は、一端が第１バスＢＳ１に接続され、他端が第２バスＢＳ２に接続される。そして第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続をオン又はオフにする。即ち、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２を電気的に接続したり、電気的に非接続にする。第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続をオン又はオフにするとは、例えば第１バスＢＳ１のＤＰ、ＤＭの信号線と第２バスＢＳ２のＤＰ、ＤＭの信号線の間に設けられるスイッチ素子などをオン又はオフにすることである。また本実施形態における回路間の接続やバス又は信号線と回路との接続は、電気的な接続である。電気的な接続とは、電気信号が伝達可能に接続されていることであり、電気信号による情報の伝達が可能となる接続である。電気的な接続は例えば信号線や能動素子等を介した接続であってもよい。

具体的には後述の図６に示すように、バススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続を、第１期間Ｔ１においてオンにする。即ち、バススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間に設けられるスイッチ素子を有し、第１期間Ｔ１において、当該スイッチ素子がオンになる。これにより、第１バスＢＳ１に接続されるメインコントローラー２００と第２バスＢＳ２に接続されるペリフェラルデバイス２６０とが、ＵＳＢのバスにより直接にＵＳＢの信号転送を行うことが可能になる。なおスイッチ素子としては例えば信号ＤＰ用の第１スイッチ素子と信号ＤＭ用の第２スイッチ素子が設けられる。またメインコントローラー２００、ペリフェラルデバイス２６０は広義には第１装置、第２装置である。また後述の図７に示すように、バススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続を、第２期間Ｔ２においてオフにする。即ち、第２期間Ｔ２において、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間に設けられるスイッチ素子がオフになる。処理回路２０は、この第２期間Ｔ２において、下述する転送処理を行うことになる。

処理回路２０は、転送処理や各種の制御処理を行う回路であり、ゲートアレイなどの自動配置配線によるロジック回路などにより実現できる。なお処理回路２０をＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサーにより実現してもよい。

そして処理回路２０は、第１バスＢＳ１から第１物理層回路１１を介して受信したパケットを第２物理層回路１２を介して第２バスＢＳ２に送信し、第２バスＢＳ２から第２物理層回路１２を介して受信したパケットを第１物理層回路１１を介して第１バスＢＳ１に送信する転送処理を、第２期間Ｔ２において行う。例えば少なくとも第２期間Ｔ２の一部において当該転送処理を行う。例えば第１バスＢＳ１側から第２バスＢＳ２側に、或いは第２バスＢＳ２側から第１バスＢＳ１側に、パケットフォーマットを変更することなくパケットを転送する。このとき処理回路２０は、当該転送処理において、所定の信号処理を行う。所定の信号処理は、パケット転送のための信号処理であり、受信したパケットのリピートパケットを転送するための信号処理である。例えば処理回路２０は、所定の信号処理として、所定パケットのビットの再同期化処理を行う。例えばパケットの受信の際には、回路装置１０で生成されたクロック信号に基づいてパケットの各ビットをサンプリングする。パケットの送信の際には、回路装置１０で生成されたクロック信号に同期してパケットの各ビットを送信する。処理回路２０を経由した図７の転送経路ＴＲ２でパケット転送を行う際に、処理回路２０が所定の信号処理を行うことで、ＵＳＢの送信信号の信号特性の劣化を改善した高品質な信号転送を実現できるようになる。

そして図２では、第２物理層回路１２が、第２バスＢＳ２でのデバイス切断の検出を行う第２バス側の切断検出回路９４を含む。以下では第２バス側の切断検出回路９４を、適宜、単に切断検出回路９４と記載する。切断検出回路９４は、第２バスＢＳ２でのデバイス切断の検出に用いられる回路である。切断検出回路９４は、第２バスＢＳ２に接続されていたデバイスが取り外されて第２バスＢＳ２との接続が切断された場合に、デバイス切断の検出(ＨＳの切断検出）を行う。このデバイス切断の検出は、第２バスＢＳ２のＤＰ、ＤＭの信号振幅を検出することで実現できる。例えばＵＳＢではデバイスやホストの物理層回路に終端抵抗が設けられており、デバイスが切断されるとデバイスの終端抵抗が失われるため、信号ＤＰ、ＤＭの信号振幅が増加する。従って、この信号振幅が所定のしきい値を超えたことを検出することで、デバイス切断を検出できる。即ち信号ＤＰ、ＤＭの信号レベルがしきい値を越えたか否かを検出することでデバイス切断を検出できる。具体的には、後述するようにＳＯＦ（Start Of Frame）のパケットのリピートパケットにおけるＥＯＰ（End Of Packet）の信号振幅を検出することなどで、デバイス切断を検出できる。

そしてバススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオフであるときに切断検出回路９４によりデバイス切断が検出された場合に、デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替える。即ち、図７のような第１物理層回路１１、処理回路２０、第２物理層回路１２を介した転送経路ＴＲ２での転送が行われている際に、デバイス切断が検出されたとする。この場合にバススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続を直ぐにはオンにせず、設定されたウェイト期間が経過するまで、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフのままにする。このとき、処理回路２０による転送経路ＴＲ２でのパケットの転送処理は停止している。そしてウェイト期間が経過した後に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替える。このようにすれば、このウェイト期間の間、ホストであるメインコントローラー２００には、メインコントローラー２００と回路装置１０との間の第１バスＢＳ１だけが接続された状態となり、第２バスＢＳ２については接続が切り離された状態になる。これにより、デバイス切断によるインピーダンス不整合により発生する反射波が及ぼす悪影響が低減され、メインコントローラー２００がデバイス切断を適切に検出できるようになる。ウェイト期間としては、反射波の影響を回避でき、ホストがデバイス切断を適切に検出できる期間として設定すればよい。

即ち本実施形態では、バススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続を、第１期間Ｔ１においてオンにし、第２期間Ｔ２においてオフにする。そして第２期間Ｔ２では第１物理層回路１１、処理回路２０、第２物理層回路１２を介した転送経路ＴＲ２でのパケット転送を行っている。こうすることでＵＳＢの送信信号の信号特性の劣化を改善した高品質な信号転送を実現できる。しかしながら図７の転送経路ＴＲ２でのパケット転送が行われている際に、第２バスＢＳ２に接続されていたペリフェラルデバイス２６０が取り外されて、第２バスＢＳ２から切断された場合に、バススイッチ回路４０での第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２の間の接続はオフになっているため、メインコントローラー２００は、このデバイス切断を検出できない。

そこで本実施形態では、メインコントローラー２００の代わりに、回路装置１０の切断検出回路９４が、第２バスＢＳ２でのペリフェラルデバイス２６０のデバイス切断を検出する。そしてデバイス切断の検出後に、バススイッチ回路４０での第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替えて、図６の転送経路ＴＲ１でのＵＳＢの信号転送ができるようにする。

この場合に、ホストであるメインコントローラー２００に対して、デバイス切断を認識させる比較例の手法として、次のような手法が考えられる。即ち、この比較例の手法では、切断検出回路９４によるデバイス切断の検出後に、即座に、バススイッチ回路４０での第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替える。そしてメインコントローラー２００が、接続がオンになったバススイッチ回路４０を介して、例えばＤＰ、ＤＭの信号振幅を検出することで、デバイス切断を検出する。

しかしながら、ペリフェラルデバイス２６０が取り外されるデバイス切断が行われると、ペリフェラルデバイス２６０による４５Ω終端のＨＳターミネーションが失われ、インピーダンス不整合の状態になってしまう。従って、メインコントローラー２００の送出波に対する反射波が、遅延を伴って送出波に対して重畳してしまい、メインコントローラー２００がデバイス切断を適切に検出できなくなってしまう事態が発生する。例えば上述の比較例の手法では、切断検出回路９４によるデバイス切断の検出後に、即座にバススイッチ回路４０での接続がオフからオンに切り替わるため、メインコントローラー２００の送出波に対する反射波が、接続がオンになったバススイッチ回路４０を通過して、送出波に重畳してしまう。具体的には後述するように、メインコントローラー２００が送出するＳＯＦのパケットに対して反射波が重畳することで、ＳＯＦのＥＯＰの信号振幅の上昇が阻まれ、切断検出レベルに達しなくなり、メインコントローラー２００がデバイス切断を適正に検出できなくなってしまう。

そこで本実施形態では、切断検出回路９４によりデバイス切断が検出された場合にも、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続を直ぐにはオンにせずに、ウェイト期間が経過するのを待つ。このウェイト期間においては、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオフのままであるため、メインコントローラー２００の送出波は、第２バスＢＳ２側には伝達されず、第１バスＢＳ１での反射波が、遅延を伴って送出波に重畳するだけとなる。従って、第２バスＢＳ２の影響は受けず、第１バスＢＳ１での反射波の遅延のみが影響するようになるため、ＳＯＦのＥＯＰへの反射波の重畳度合いは、上述の比較例の手法にくべて小さくなる。この結果、ＳＯＦのＥＯＰの信号振幅が切断検出レベルを下回らないようになり、ホストであるメインコントローラー２００が、例えばウェイト期間においてデバイス切断を検出できるようになる。従って、ＵＳＢの信号の信号特性の劣化を改善しながら、デバイス切断についても適切に対応できるようになる。

また本実施形態では、切断検出回路９４によりデバイス切断が検出された場合に、処理回路２０が、転送処理を停止する。即ち、処理回路２０を無効状態である動作ディスエーブル状態に設定して、図７の転送経路ＴＲ２での転送処理を停止する。このとき第１物理層回路１１、第２物理層回路１２の出力はハイインピーダンス状態になっており、第１物理層回路１１、第２物理層回路１２が第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２に電気的に非接続である場合と等価な状態になる。即ちホストであるメインコントローラー２００から見てデバイス切断と同じ状態になる。そして処理回路２０が転送処理を停止し、デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、バススイッチ回路４０が、第１バスＢＳと第２バスＢＳ２との間の接続をオフからオンに切り替える。このようにすれば、切断検出回路９４によるデバイス切断の検出後、ウェイト期間の間においては、バススイッチ回路４０を介した信号経路と処理回路２０を介した信号経路の両方が経路オフの状態になる。従って、ウェイト期間の間は、ホストであるメインコントローラー２００と回路装置１０との間の第１バスＢＳ１のみが接続された状態になり、第２バスＢＳ２については接続が切り離された状態になる。これにより、デバイス切断によるインピーダンス不整合により発生する反射波が及ぼす悪影響が低減され、メインコントローラー２００がデバイス切断を適切に検出できるようになる。

図３に回路装置１０の詳細な構成例を示す。図３では、回路装置１０はバスモニター回路３０を含む。バスモニター回路３０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２のモニター動作を行う。例えば第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２の少なくとも一方の状態を監視するモニター動作を行う。具体的にはバスモニター回路３０は第１、第２物理層回路１１、１２を用いて第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２のモニター動作を行う。即ち、第１物理層回路１１からの信号や第２物理層回路１２からの信号に基づいて、第１バスＢＳ１や第２バスＢＳ２の状態を監視するモニター動作を行う。そしてバススイッチ回路４０は、バスモニター回路３０でのモニター結果に基づいて、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオン又はオフにする。例えばバススイッチ回路４０は、バスモニター回路３０でのモニター結果に基づいて、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続を第１期間Ｔ１においてオンにし、第２期間Ｔ２においてオフにする。そして処理回路２０は、第２期間Ｔ２において図７に示す転送処理を行う。これにより、パケットのビットの再同期化処理等の所定の信号処理が、処理回路２０により実行される。即ちパケットのリピート処理が実行される。これによりＵＳＢの送信信号の信号特性の劣化を改善した高品質な信号転送を実現できる。

また図３では、第１物理層回路１１は、第１バスＢＳ１でのデバイス切断の検出を行う第１バス側の切断検出回路９３を含む。切断検出回路９３は、第１バスＢＳ１でのデバイス切断の検出に用いられる回路である。以下では第１バス側の切断検出回路９３を、適宜、単に切断検出回路９３と記載する。そして切断検出回路９３は、第１バスＢＳ１に接続されていたデバイスが取り外されて第１バスＢＳ１との接続が切断された場合に、デバイス切断の検出を行う。デバイス切断の検出は、第１バスＢＳ１のＤＰ、ＤＭの信号振幅を検出することで実現できる。例えばＳＯＦのパケットのリピートパケットにおけるＥＯＰの信号振幅を検出することでデバイス切断を検出する。

そしてバススイッチ回路４０は、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオフであるときに切断検出回路９３によりデバイス切断が検出された場合に、デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替える。具体的には、切断検出回路９３によりデバイス切断が検出された場合に、処理回路２０が、転送処理を停止し、デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、バススイッチ回路４０が、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続をオフからオンに切り替える。

例えば前述した図２は、第１バスＢＳ１がアップストリーム側のバスであり、第２バスＢＳ２がダウンストリーム側のバスである場合の例である。即ち図１において、ホストであるメインコントローラー２００と、デバイスである携帯型端末装置２５０の間に、本実施形態の回路装置１０が設けられる。そしてメインコントローラー２００が、アップストリーム側の第１バスＢＳ１に接続され、携帯型端末装置２５０が、ダウンストリーム側の第２バスＢＳ２に接続される。

このように第２バスＢＳ２がダウンストリーム側である場合には、図２に示すようにダウンストリーム側である第２バスＢＳ２側だけに切断検出回路９４を設ければよい。デバイス切断の検出はダウンストリーム側で行われるものだからである。しかしながら、後述するようにＣａｒＰｌａｙやＵＳＢのＯＴＧでは、マスターであるホストの役割とスレーブであるデバイスの役割が交換できるようになっている。従って、図１において携帯型端末装置２５０がホストの役割となり、メインコントローラー２００がデバイスの役割になる場合がある。この場合には第１バスＢＳ１がダウンストリーム側となり、第１バスＢＳ１側においてデバイス切断の検出を行う必要がある。

この点、図３では、第２バスＢＳ２側の切断検出回路９４に加えて、第１バスＢＳ１側にも切断検出回路９３が設けられている。従って、例えばホストとデバイスの役割が交換されて、第１バスＢＳ１がダウンストリーム側になった場合にも、第１バスＢＳ１でのデバイス切断を適正に検出できるようになる。従って、例えばホストとデバイスの役割の交換が可能なシステムに適切な回路装置１０の提供が可能になる。

また図３では第１物理層回路１１は、第１バスＢＳ１がアップストリーム側のバスであるか否かを検出する第１アップストリームポート検出回路９１を含む。アップストリーム側とはアップストリームポート側のことである。第２物理層回路１２は、第２バスＢＳ２がアップストリーム側のバスであるか否かを検出する第２アップストリームポート検出回路９２を含む。第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２は、各々、第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２から受信したＳＯＦのパケット等に基づいて、第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２がアップストリーム側なのか否かを検出する。

そして第１バスＢＳ１がアップストリーム側のバスであると判断されたときは、切断検出回路９４が第２バスＢＳ２でのデバイス切断の検出を行う。即ち第１バスＢＳ１がアップストリーム側である場合には、第２バスＢＳ２がダウンストリーム側になるため、第２バスＢＳ２側の切断検出回路９４が、第２バスＢＳ２でのデバイス切断を検出する。ダウンストリーム側とはダウンストリームポート側のことである。一方、第２バスＢＳ２がアップストリーム側のバスであると判断されたときは、切断検出回路９３が第１バスＢＳ１でのデバイス切断の検出を行う。即ち第２バスＢＳ２がアップストリーム側である場合には、第１バスＢＳ１がダウンストリーム側になるため、第１バスＢＳ１側の切断検出回路９３が、第１バスＢＳ１でのデバイス切断を検出する。

このようにすれば、例えば図１においてメインコントローラー２００がＵＳＢのホストであり、携帯型端末装置２５０がＵＳＢのデバイスである場合には、第１アップストリームポート検出回路９１が、メインコントローラー２００から受信したＳＯＦのパケット等に基づいて、第１バスＢＳ１がアップストリーム側であることを検出する。そして切断検出回路９４が、ダウンストリーム側である第２バスＢＳ２でのデバイス切断を検出するようになる。一方、携帯型端末装置２５０がホストの役割であり、メインコントローラー２００がデバイスの役割である場合には、第２アップストリームポート検出回路９２が、携帯型端末装置２５０から受信したＳＯＦのパケット等に基づいて、第２バスＢＳ２がアップストリーム側であることを検出する。そして切断検出回路９３が、ダウンストリーム側である第１バスＢＳ１でのデバイス切断を検出するようになる。

また回路装置１０は、切断検出回路９３、９４の動作設定を行う動作設定回路３１を含む。例えばバスモニター回路３０に対して動作設定回路３１が設けられる。そして動作設定回路３１は、第１バスＢＳ１がアップストリーム側のバスであると判断されたときは、第２バスＢＳ２側の切断検出回路９４を動作イネーブル状態に設定する。例えば第１バスＢＳ１がアップストリーム側であることが第１アップストリームポート検出回路９１により検出されると、切断検出回路９４の動作が有効になって、ダウンストリーム側である第２バスＢＳ２でのデバイス切断の検出が可能になる。例えばバスモニター回路３０の動作設定回路３１が、切断検出回路９４の有効信号である動作イネーブル信号をアクティブにすることで、切断検出回路９４が有効状態である動作イネーブル状態になる。一方、動作設定回路３１は、第２バスＢＳ２がアップストリーム側のバスであると判断されたときは、第１バスＢＳ１側の切断検出回路９３を動作イネーブル状態に設定する。例えば第２バスＢＳ２がアップストリーム側であることが第２アップストリームポート検出回路９２により検出されると、切断検出回路９３の動作が有効になって、ダウンストリーム側である第１バスＢＳ１でのデバイス切断の検出が可能になる。例えば動作設定回路３１が、切断検出回路９３の動作イネーブル信号をアクティブにすることで、切断検出回路９３が動作イネーブル状態になる。

このようにすれば、第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２の一方のバスがアップストリーム側であると判断されると、ダウンストリーム側である他方のバスの切断検出回路が動作イネーブル状態に設定され、他方のバスでのデバイス切断の検出が可能になる。

また動作設定回路３１は、第１バスＢＳ１がアップストリーム側であると判断された場合に、第１バスＢＳ１側の切断検出回路９３を動作ディスエーブル状態に設定する。このようにすれば、デバイス切断の検出が不要となる切断検出回路９３が、その動作を停止するため、誤検出の防止を図れる。また動作設定回路３１は、第２バスＢＳ２がアップストリーム側であると判断された場合には、第２バスＢＳ２側の切断検出回路９４を動作ディスエーブル状態に設定する。このようにすれば、デバイス切断の検出が不要となる切断検出回路９４が、その動作を停止するため、誤検出の防止を図れる。また第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２がアップストリーム側のバスを検出した後や、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオンにされた後において、動作設定回路３１が、第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２を動作ディスエーブル状態に設定してもよい。

なお、例えば動作設定回路３１が動作ディスエーブル信号又は省電力設定信号をアクティブにすることで、動作ディスエーブル状態又は省電力状態の設定が行われる。また動作イネーブル状態は、切断検出回路９３、９４のデバイス切断検出の動作が有効になる状態であり、動作ディスエーブル状態は、切断検出回路９３、９４のデバイス切断検出の動作が無効になる状態である。また省電力状態は、切断検出を通常に行う通常状態に比べて、消費電力が少なくなる状態である。

また第１アップストリームポート検出回路９１は、第１バスＢＳ１から受信したパケットがＳＯＦのパケットであることが検出されたときに、第１バスＢＳ１がアップストリーム側のバスであると判断する。また第２アップストリームポート検出回路９２は、第２バスＢＳ２から受信したパケットがＳＯＦのパケットであることが検出されたときに、第２バスＢＳ２がアップストリーム側のバスであると判断する。

例えば第１バスＢＳ１がアップストリーム側である場合には、ＨＳモード時に、図６、図７のメインコントローラー２００がホストとしてＳＯＦのパケットを送信する。この場合には回路装置１０の第１バスＢＳ１側の第１アップストリームポート検出回路９１が、メインコントローラー２００からのＳＯＦのパケットを検出することで、第１バスＢＳ１がアップストリーム側であることを検出する。そして第２バスＢＳ２側の切断検出回路９４が第２バスＢＳ２でのデバイス切断を検出する。一方、第２バスＢＳ２がアップストリーム側である場合には、ＨＳモード時に、ペリフェラルデバイス２６０がホストとしてＳＯＦのパケットを送信する。この場合には回路装置１０の第２バスＢＳ２側の第２アップストリームポート検出回路９２がペリフェラルデバイス２６０からのＳＯＦのパケットを検出することで、第２バスＢＳ２がアップストリーム側であることを検出する。そして第１バスＢＳ１側の切断検出回路９４が第１バスＢＳ１でのデバイス切断を検出する。このようにすれば、ホスト側から受信したＳＯＦのパケットを利用して、アップストリーム側のバスであるか否かを適切に検出できるようになる。ＳＯＦのパケットはホスト側から定期的に送られてくるため、アップストリーム側か否かを検出する信号として好適である。但し、ＳＯＦのパケットの代わりに、ホスト側からしか到来しない他の信号を検出して、アップストリーム側か否かを検出してもよい。

また処理回路２０は、第１バスＢＳ１からＳＯＦのパケットを受信した場合に、ＳＯＦのパケットのリピートパケットを第２バスＢＳ２に送信する処理を行う。即ち処理回路２０がリピーター回路として動作して、ＳＯＦのパケットのリピートパケットを第２物理層回路１２を用いて第２バスＢＳ２側に送信する。そして第２バスＢＳ２側の切断検出回路９４は、ＳＯＦのパケットのリピートパケットにおけるＥＯＰの信号振幅を検出して、デバイス切断の検出を行う。即ち第１バスＢＳ１がアップストリーム側であり、第２バスＢＳ２がダウンストリーム側であると判断された場合には、第２物理層回路１２により送信されるリピートパケットの信号振幅を、切断検出回路９４がモニターして、デバイス切断を検出する。例えば切断検出回路９４は、信号振幅が所定のしきい値を越えたか否かを検出することで、デバイス切断を検出する。所定のしきい値は例えば４００ｍＶと８００ｍＶの間の電圧レベルである。このようにすればＳＯＦのパケットのＥＯＰのフィールドを利用してデバイス切断を適切に検出できるようになる。

また処理回路２０は、第２バスＢＳ２からＳＯＦのパケットを受信した場合に、ＳＯＦのパケットのリピートパケットを第１バスＢＳ１に送信する処理を行う。そして第１バスＢＳ１側の切断検出回路９３は、ＳＯＦのパケットのリピートパケットにおけるＥＯＰの信号振幅を検出して、デバイス切断の検出を行う。即ち、第１物理層回路１１により送信されるリピートパケットの信号振幅を、切断検出回路９３がモニターして、デバイス切断を検出する。

また本実施形態の回路装置１０はタイマー回路３２を含む。図３ではタイマー回路３２はバスモニター回路３０に設けられている。このタイマー回路３２は、デバイス切断が検出されたタイミングからのウェイト期間の経過を計時する。例えばタイマー回路３２はカウンターにより構成され、デバイス切断が検出されると、当該カウンターのカウント処理が開始する。そしてカウンターのカウント値が、ウェイト期間に対応するカウント値に達すると、タイマー回路３２がカウント終了信号をアクティブにして出力する。バスモニター回路３０は、カウント終了信号がアクティブになると、バススイッチ回路４０をオフからオンに切り替えるスイッチング制御信号を出力し、これにより第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の接続がオフからオンに切り替わる。このようにすれば、タイマー回路３２に対して、ウェイト期間に対応するカウント値を設定することで、ウェイト期間の経過を経時できるようになる。そしてデバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続をオフからオンに切り替えることが可能になる。

また本実施形態では、ＳＯＦのパケットの発行間隔をＴＳＦとした場合に、ウェイト期間の長さＴＷは、ＴＷ＞ＴＳＦとなる。ＳＯＦのパケットの発行間隔は例えばＴＳＦ＝１２５μｓであり、ウェイト期間の長さＴＷを、このＴＳＦ＝１２５μｓよりも長くする。このようにすれば、メインコントローラー２００は、ＴＷ＞ＴＳＦとなるウェイト期間において、ＳＯＦのパケットを少なくとも１回、送出して、デバイス切断を検出できるようになる。即ちウェイト期間においては、バススイッチ回路４０の接続はオフの状態になっており、処理回路２０も無効状態である動作ディスエーブル状態に設定され、処理回路２０でのＨＳの転送処理は停止している。従って、メインコントローラー２００は、ＳＯＦのパケットを第１バスＢＳ１に送出することで、デバイス切断を検出できるようになる。

また本実施形態では、ＴＷ≧２×ＴＳＦであることが望ましい。このようにすれば、メインコントローラー２００は、ＴＷ≧２×ＴＳＦとなるウェイト期間において、ＳＯＦのパケットを複数回、送出して、デバイス切断を検出できるようになる。従って、デバイス切断を、より適切にメインコントローラー２００に検出させることが可能になる。

またバスモニター回路３０は、切断検出回路９４等によりデバイス切断が検出された場合に、処理回路２０の転送処理を停止する信号を処理回路２０に出力する。そしてバスモニター回路３０は、デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続をオフからオンに切り替える信号をバススイッチ回路４０に出力する。このようにデバイス切断の検出時に、バスモニター回路３０が、ＨＳの転送処理を停止する信号を出力することで、第１物理層回路１１でのＨＳターミネーションも無効な状態になる。例えばＦＳ用のドライバーの出力がハイインピーダンス状態になる。従って、メインコントローラー２００は、ＳＯＦのパケットを第１バスＢＳ１に送出することで、デバイス切断を検出できるようになる。

図４は、充電回路２２１が接続される場合の回路装置１０の構成例である。充電回路２２１は、例えばＵＳＢのＢＣ１．２の仕様（Battery Charging Specification Rev1.2）に準拠した動作を行う回路である。ＢＣ１．２では、例えば５００ｍＡ以下というＶＢＵＳの電源制限が例えば２Ａ以下というように拡張されている。図４において充電回路２２１はレギュレーター回路等を有し、外部電源が供給されてＶＢＵＳの給電を行う。また、従来はマスター側からスレーブ側にしか電源供給できなかったものが、ＢＣ１．２ではスレーブ側からマスター側にも電源供給できるようになった。例えばペリフェラルデバイス２６０がホストであるマスターの役割になり、メインコントローラー２００がデバイスであるスレーブの役割になった場合にも、スレーブであるメインコントローラー２００からマスターであるペリフェラルデバイス２６０に対してＶＢＵＳの電源を供給できる。

ＢＣ１．２を実現するためには、充電回路２２１は、充電調停期間において、ペリフェラルデバイス２６０との間でＤＰ、ＤＭを用いた信号転送を行い、ＢＣ１．２のプロトコルを実行する必要がある。このためバススイッチ回路４０は、後述の図９で説明するように、ＢＣ１．２のプロトコルの実行期間である充電調停期間では、充電回路２２１に接続される第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２との間の接続をオンにする。例えば第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２の間に設けられるスイッチ素子をオンにして、充電回路２２１がペリフェラルデバイス２６０との間でＤＰ、ＤＭを用いた信号転送を実行できるようにする。こうすることで、充電調停期間において、ＢＣ１．２のプロトコルを実行して、充電の調停処理を行うことが可能になる。例えば、適切な充電電流に設定できるので、充電スピードを上げることができる。

図５は回路装置１０の具体的な構成例である。図５では回路装置１０が、基準電流回路１３、１４、クロック信号生成回路５０、電源回路６０を更に含んでいる。基準電流回路１３、１４は、各々、第１、第２物理層回路１１、１２で用いられる基準電流を生成するための回路であり、外付け部品である抵抗ＲＩ、ＲＥを用いて基準電流を生成する。クロック信号生成回路５０は、回路装置１０で用いられる各種のクロック信号を生成する回路であり、発振回路５２、ＰＬＬ回路５４を含む。発振回路５２には、外付け部品である発振子ＸＴＡＬやキャパシターＣＣ１、ＣＣ２が接続される。発振子ＸＴＡＬは水晶振動子等により実現される。そして発振回路５２は、発振子ＸＴＡＬの発振動作を行って、発振信号に基づくクロック信号を生成する。ＰＬＬ回路５４は、生成されたクロック信号に基づいて、多相のクロック信号を生成する。電源回路６０は、外部電源電圧が供給されて、回路装置１０で用いられる各種の電源電圧を生成する。具体的には電源回路６０のレギュレーター６２が外部電源電圧のレギュレートを行って、外部電源電圧よりも低電圧の電源電圧を生成して、回路装置１０の各回路ブロックに供給する。

処理回路２０は、リンク層回路２２、リピーターロジック回路２４などを含む。リンク層回路２２は、リンク層に相当する処理を行う回路である。リンク層回路２２は、例えばＵＳＢにより受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換処理や、パラレルデータを送信用のシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換処理や、ＮＲＺＩの符号化や復号化のための処理などを行う。リピーターロジック回路２４は、第１バスＢＳ１側から受信したパケットを第２バスＢＳ２側に送信し、第２バスＢＳ２側から受信したパケットを第１バスＢＳ１側に送信するためのロジック処理を行う。例えば、受信したパケットの各ビットはクロック信号を用いてサンプリングされ、サンプリングにより得られたシリアルデータがパラレルデータに変換される。そして、ＮＲＺＩなどの各種のロジック処理が行われた後のパラレルデータが、シリアルデータに変換されて、回路装置１０内のクロック信号に同期して送信される。このようにすることで、パケットのビットの再同期化処理（リシンクロナイズ）などの所定の信号処理が実現される。

図６、図７、図８は本実施形態の回路装置１０の動作説明図である。図６に示すように、第１期間Ｔ１では、バススイッチ回路４０は第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオンにする。例えばバスモニター回路３０からのスイッチング制御信号がアクティブになることで、ＤＰ、ＤＭの信号線の各々に対応して設けられたスイッチ素子がオンになり、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２が電気的に接続される。これにより、第１バスＢＳ１に接続されるメインコントローラー２００と、第２バスＢＳ２に接続されるペリフェラルデバイス２６０は、第１バスＢＳ１、バススイッチ回路４０、第２バスＢＳ２の転送経路ＴＲ１において、ＵＳＢの信号転送を行うことが可能になる。即ち、信号ＤＰ、ＤＭを用いた信号転送が可能になる。一方、図７に示すように、第１期間Ｔ１の後の第２期間Ｔ２では、バススイッチ回路４０は第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフにする。例えばバスモニター回路３０からのスイッチング制御信号が非アクティブになることで、信号ＤＰ、ＤＭの各々に対応して設けられたスイッチ素子がオフになり、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２が電気的に非接続になる。そして処理回路２０は、この第２期間Ｔ２において、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間で第１、第２物理層回路１１、１２を介してパケットを転送する転送処理を行う。即ち転送経路ＴＲ２でのパケットの転送処理が行われる。例えば第２期間Ｔ２において、バスモニター回路３０からの転送処理の指示信号がアクティブになることで、処理回路２０は転送経路ＴＲ２でのパケットの転送処理を開始する。この転送処理では、パケットのビットの再同期化処理などの所定の信号処理が行われて、信号品質の改善が実現される。

図８は、図４の構成例での回路装置１０の動作説明図である。図８では、バススイッチ回路４０は、充電調停期間において、充電回路２２１に接続される第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２の間の接続をオンにする。例えば第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２の間において信号ＤＰ、ＤＭの各々に対応して設けられたスイッチ素子が、充電調停期間においてオンになり、第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２が電気的に接続される。これにより例えば充電回路２２１とペリフェラルデバイス２６０との間で、例えばＢＣ１．２のプロトコルが実行されて、充電の調停処理等が実現される。そして、この充電調停期間の後に、図６の第１期間Ｔ１に切り替わって、転送経路ＴＲ１での信号転送が行われる。その後に、図７の第２期間Ｔ２に切り替わって、転送経路ＴＲ２でのパケットの転送処理が行われる。

以上のように本実施形態では、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間で第１、第２物理層回路１１、１２を介したパケット転送を行う処理回路２０と、バスをモニターするバスモニター回路３０と、モニター結果に基づき第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続のオン、オフを行うバススイッチ回路４０が設けられる。このようにすれば、例えば第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２での信号の信号特性が劣化している場合にも、図７の転送経路ＴＲ２でのパケットのビットの再同期化処理などの所定の信号処理により、信号特性の劣化を改善できるようになる。

例えば図１のようにケーブル２２４が長かったり、大きな寄生容量や寄生抵抗が転送経路に存在したりする場合には、信号特性が大きく劣化してしまい、適正な信号転送を実現できないという問題がある。この点、メインコントローラー２００と、ペリフェラルデバイス２６０である携帯型端末装置２５０との間に本実施形態の回路装置１０を配置すれば、劣化した信号特性を改善できるようになる。従って、メインコントローラー２００と携帯型端末装置２５０との間での適正な信号転送を実現できるようになる。

また本実施形態では、バスモニター回路３０により第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２の状態がモニターされ、モニター結果に基づいて、バススイッチ回路４０により第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続のオン、オフが行われる。従って、例えばＨＳモードによる高速なパケット転送が行われる前の第１期間Ｔ１において、図６に示すようにバススイッチ回路４０により第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２を電気的に接続できるようになる。これにより、この第１期間Ｔ１においては、メインコントローラー２００とペリフェラルデバイス２６０との間で、信号ＤＰ、ＤＭを用いた信号転送を行うことが可能になり、ＨＳモードのパケット転送の前段階での種々のやり取りが可能になる。そして第２期間Ｔ２では、図７に示すように、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオフになり、転送経路ＴＲ２でのＨＳモードのパケット転送が行われるようになる。そして、このパケット転送の際には、パケットのビットの再同期化が行われるため、図１で説明したような信号特性の劣化が改善された高品質のパケット転送を実現できる。

なお、図１に示すＵＳＢ−ＨＵＢ２１０は、ＵＳＢ規格のプロダクトＩＤやベンダーＩＤを有している。これに対して本実施形態の回路装置１０はこのようなプロダクトＩＤやベンダーＩＤを有しておらず、この点において本実施形態の回路装置１０はＵＳＢ−ＨＵＢ２１０とは異なる。

また信号特性の劣化を改善する回路装置として、信号ＤＰ、ＤＭの振幅調整や開口調整をアナログ回路により行うリドライバーと呼ばれる回路装置もある。しかしながら、リドライバーは、図７の転送経路ＴＲ２のようなパケット転送を行うものではないため、劣化した信号の信号特性を再同期化処理により改善することはできず、この点において本実施形態の回路装置１０とは異なる。

また図６〜図８のペリフェラルデバイス２６０は、ＣａｒＰｌａｙやＵＳＢのＯＴＧ（On-The-GO）のように、ホストの役割とデバイスの役割を交換できるものであってもよい。例えば図１の携帯型端末装置２５０が、ＣａｒＰｌａｙ等を行うことが可能なペリフェラルデバイス２６０であったとする。この場合に、メインコントローラー２００とペリフェラルデバイス２６０の間に、信号特性の劣化の改善のためのＵＳＢ−ＨＵＢを配置する手法も考えられる。しかしながら、ペリフェラルデバイス２６０がホストになった場合には、ＵＳＢ−ＨＵＢのダウンストリームポートに、ホストであるペリフェラルデバイス２６０が接続されることになってしまい、適正なパケット転送を実現できないという問題がある。この点、本実施形態の回路装置１０は、ＵＳＢ−ＨＵＢとは異なり、例えば図６〜図８の第２バスＢＳ２に接続されるペリフェラルデバイス２６０の役割が、ホストに切り替わった場合にも、これに対応できるという利点がある。例えばホストやデバイスの役割についての切替処理や設定処理は、第１期間Ｔ１において行えばよい。そして、ペリフェラルデバイス２６０の役割がホスト又はデバイスに決定した後に、第２期間Ｔ２において図７に示すような転送経路ＴＲ２でのパケット転送を行えばよい。従って本実施形態の手法によれば、ペリフェラルデバイス２６０がＣａｒＰｌａｙ等のデバイスであっても、適正なパケット転送を実現できるという利点がある。

次に本実施形態の詳細な動作例について説明する。図９はケーブルアタッチ後のＵＳＢの動作シーケンスを示す信号波形図である。図９においてＢＣスイッチとＵＳＢスイッチはバススイッチ回路４０に設けられるスイッチ素子である。ＢＣスイッチは、バススイッチ回路４０において第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２の間に設けられるスイッチ素子である。ＵＳＢスイッチは、バススイッチ回路４０において第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間に設けられるスイッチ素子である。一方、転送処理のオフ、オンは、図７の転送経路ＴＲ２での転送処理のオフ、オンを示している。

ケーブルアタッチ（ｔ１）の後、前述したＢＣ１．２のプロトコルが実行される。ＢＣ１．２のプロトコルが実行されるＢ１に示す期間が充電調停期間である。次に、ペリフェラルデバイス２６０であるデバイス側がプルアップ抵抗をオンにすることで、信号ＤＰの電圧がプルアップされて、ＦＳモードに移行する（ｔ２）。即ち、ＦＳアイドルに移行し、一定時間、何もなければ、サスペンド状態に移行する。次に、メインコントローラー２００であるホスト側がリセットを開始すると（ｔ３）、プルアップされていた信号ＤＰの電圧がＬレベルになる。これをデバイス側が検知し、デバイス側がデバイスチャープＫを送出する（ｔ４）。その後、一定時間経過が経過すると、デバイス側はデバイスチャープＫを停止する（ｔ５）。するとホスト側がホストチャープＫ／Ｊを実行する（ｔ６）。デバイス側はホストチャープＫ／Ｊを検出することで、ホスト側がＨＳモードに対応していることを認識して、ＨＳターミネーションをオンにする（ｔ７）。これにより信号ＤＰ、ＤＭの振幅が４００ｍＶに低下して、ＨＳモードに移行する。そしてホスト側がリセットを終了すると（ｔ８）、ＨＳアイドルに移行し、ホスト側はＳＯＦの送出を開始する（ｔ９）。

本実施形態では、第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２を接続するＢＣスイッチのイネーブル、ディスエーブルの設定が可能になっている。ＢＣスイッチがイネーブルに設定されている場合、図９のＢ１に示すＢＣ１．２のプロトコル実行期間においては、Ｂ２に示すようにＢＣスイッチがオンになり、ＵＳＢスイッチがオフになる。例えば図８において、ＢＣスイッチがオンになることで、第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２の間の接続がオンになり、ＵＳＢスイッチがオフになることで、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオフになる。これにより、充電回路２２１とペリフェラルデバイス２６０との間で、信号ＤＰ、ＤＭを用いた充電調停等のための信号処理が可能になる。

ＦＳモードに移行すると、Ｂ３に示すようにＵＳＢスイッチがオンになり、ＢＣスイッチはオフになる。ＵＳＢスイッチがオンになることで第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオンになり、ＢＣスイッチがオフになることで第３バスＢＳ３と第２バスＢＳ２の間の接続がオフになる。これによりメインコントローラー２００とペリフェラルデバイス２６０との間で信号ＤＰ、ＤＭを用いた図６の転送経路ＴＲ１での信号転送が可能になる。このときＢ４に示すように図７の転送経路ＴＲ２での転送処理はオフになっている。

そして本実施形態では、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続のオン、オフの切替タイミングが、図９のＢ５に示す範囲内のタイミングに設定される。即ち、少なくともデバイスチャープＫの開始タイミング（ｔ４）の後に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオンからオフに切り替わる。つまり第１期間Ｔ１から第２期間Ｔ２に切り替わる。或いは、少なくともホストチャープＫ／Ｊの終了タイミング（ｔ８）の後に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオンからオフに切り替わる。例えば少なくともデバイスチャープＫの開始タイミング（ｔ４）の後であって、ＳＯＦ送出の開始タイミング（ｔ９）の前において、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオンからオフに切り替わり、転送経路ＴＲ２での転送処理がオフからオンに切り替わる。なお、ＢＣスイッチがディスエーブルに設定されている場合には、Ｂ２、Ｂ３に示すようなＢＣスイッチのオン、オフの切替は行われず、Ｂ７に示すようにＢＣスイッチはオフのままになる。

このように本実施形態では、Ｂ３に示す第１期間Ｔ１においては、ＵＳＢスイッチがオンになることで、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオンになる。そして転送経路ＴＲ１での信号転送が、メインコントローラー２００とペリフェラルデバイス２６０との間で行われる。一方、Ｂ６に示す第２期間Ｔ２においては、ＵＳＢスイッチがオフになることで、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続がオフになり、処理回路２０の転送処理がオンになることで、転送経路ＴＲ２でのパケット転送が行われる。なお切替タイミングは、Ｂ５に示す範囲内のタイミングであるため、図９では、ＵＳＢスイッチのオン、オフの切替タイミングや転送処理のオン、オフの切替タイミングの範囲を点線で示している。

そして本実施形態では、少なくともデバイスチャープＫの開始タイミング（ｔ４）の後に、バススイッチ回路４０が、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオンからオフに切り替え、処理回路２０が転送経路ＴＲ２での転送処理を開始する。例えばデバイスチャープＫの開始タイミングの後に、ＵＳＢスイッチがオン（Ｂ３）からオフ（Ｂ６）に切り替わり、処理回路２０の転送処理がオフ（Ｂ４）からオン（Ｂ６）に切り替わる。即ち、デバイスチャープＫの開始（ｔ４）が検出された場合には、デバイス側がＨＳモードに対応していると判断できる。一方、ホスト側がＨＳモードに非対応であることは極めて希である。このため、デバイスチャープＫの開始（ｔ４）が検出された場合に、ＵＳＢスイッチをオンからオフに切り替えて、処理回路２０によるＨＳモードの転送処理をオフからオンに切り替えることができる。従って、Ｂ５に示す範囲の切替タイミングは、少なくともデバイスチャープＫの開始タイミング（ｔ４）の後のタイミングであればよい。

或いは、ホスト側がＨＳモードに非対応である可能性も考慮して、ホストチャープＫ／Ｊの開始（ｔ６）が検出された場合に、ＵＳＢスイッチをオンからオフに切り替え、処理回路２０によるＨＳモードの転送処理をオフからオンに切り替えてもよい。例えば本実施形態では、少なくともホストチャープＫ／Ｊの終了タイミング（ｔ８）の後に、バススイッチ回路４０が、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオンからオフに切り替え、処理回路２０が転送経路ＴＲ２での転送処理を開始してもよい。このようにすれば、ホスト側及びデバイス側の双方がＨＳモードに対応していると判断され、ＨＳモードに完全に切り替わったと判断された後に、処理回路２０の転送処理を適正に開始できるようになる。このようにＢ５に示す範囲の切替タイミングは、少なくともデバイスチャープＫの開始タイミング後であればよい。但し、切替によるグリッジの発生による悪影響も考慮する必要がある。従って、切替タイミングは、信号ＤＰ、ＤＭがＬレベル等の所定の電圧レベルに設定されている期間内であることが望ましい。例えば図９のタイミングｔ５〜ｔ６の間の期間やｔ８〜ｔ９の間の期間などである。

以上のように本実施形態では、図９のＢ５に示す切替タイミングの前においては、Ｂ３に示すようにＵＳＢスイッチをオンにすることで、ホスト側とデバイス側の間でＵＳＢのバス上での信号のやり取りが可能になる。バスモニター回路３０は、ＵＳＢのバス上での信号のやり取りをモニターする。そして、例えばデバイスチャープＫやホストチャープＫ／Ｊの検出により、ＨＳモードの転送が可能であると判断したら、ＵＳＢスイッチをオンからオフに切り替え、処理回路２０による転送処理をオフからオンに切り替える。こうすることで、ホスト側とデバイス側の間での信号のやり取りの後に、ＨＳモードの転送処理に適正に移行することが可能になる。

図１０は、ＨＳモードの転送においてリセットが行われた場合の動作シーケンスを示す信号波形図である。ホスト側は、ＨＳモードでは、１２５μｓ（ｔ１１、ｔ１２）ごとにＳＯＦのパケットを送出する。ホスト側がリセットを開始すると（ｔ１２）、ＦＳモードに移行し、パケットがバス上に無くなってから３ｍｓ以上経過すると、デバイス側はＨＳターミネーションをオフし、プルアップ抵抗をオンにする（ｔ１３）。そしてデバイス側は、バスの状態がＳＥ０であることが確認されたため（ｔ１４）、リセットが開始されたと判断し、デバイスチャープＫを送出する。これに対してホスト側がホストチャープＫ／Ｊを送出することで、ＦＳモードからＨＳモードに移行する。

図１０のＣ１に示すように、本実施形態では、ホストがリセットを開始した場合に、ＵＳＢスイッチがオフからオンに切り替わり、処理回路２０の転送処理がオンからオフに切り替わる。即ちホストによりリセットが行われた場合にバススイッチ回路４０が第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替え、処理回路２０が転送処理を停止する。このようにすれば、例えばＨＳモードの転送中にリセットが行われた場合に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２を電気的に接続して、例えばメインコントローラー２００とペリフェラルデバイス２６０との間で、信号ＤＰ、ＤＭを用いた信号転送を行うことが可能になる。その後、例えば図１０のＣ２に示す範囲内の切替タイミングにおいて、ＵＳＢスイッチがオンからオフに切り替わり、処理回路２０の転送処理がオフからオンに切り替わる。これにより、ホスト側とデバイス側の間での信号のやり取りの後に、ＨＳモードの転送処理に適正に移行することが可能になる。

図１１はＨＳモードの転送からサスペンド、レジュームに移行する場合の動作シーケンスを示す信号波形図である。ホスト側がサスペンドを開始すると（ｔ２２）、ＦＳモードに移行し、パケットがバス上に無くなってから３ｍｓ以上経過すると、デバイス側はＨＳターミネーションをオフし、プルアップ抵抗をオンにする（ｔ２３）。そしてデバイス側は、バスの状態がＪであることが確認されたため（ｔ２４）、サスペンドが開始されたと判断する。そしてホスト側がレジュームを開始し（ｔ２５）、レジュームが終了すると（ｔ２６）、デバイス側はレジュームの終了と同時に、サスペンドに入った時点のモードに戻す。そしてプルアップ抵抗をオフし、ＨＳターミネーションをオンにして、ＨＳモードに戻る。図１１のＤ１に示すように、本実施形態では、ホストがサスペンドを開始した場合にもＵＳＢスイッチがオフからオンに切り替わり、処理回路２０の転送処理がオンからオフに切り替わる。即ちホストによりサスペンドが行われた場合に、バススイッチ回路４０が第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２の間の接続をオフからオンに切り替え、処理回路２０が転送処理を停止する。このようにすれば、例えばＨＳモードの転送中にサスペンドが開始した場合に、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２を電気的に接続して、メインコントローラー２００とペリフェラルデバイス２６０との間で、信号ＤＰ、ＤＭを用いた信号転送を行うことが可能になる。そしてサスペンドの後、ホスト側がレジュームを行うことで、図１１のＤ２に示すように、ＵＳＢスイッチがオンからオフに切り替わり、処理回路２０の転送処理がオフからオンに切り替わる。このようにすれば、サスペンド後のレジュームにより、ＨＳモードのデータ転送を適正に再開できるようになる。なお、サスペンドからリセットへの移行の動作シーケンスは、ケーブルアタッチからＦＳアイドルの後においてサスペンドからリセットに入る動作シーケンスと同様になる。

３．回路装置の詳細
次に本実施形態の回路装置１０の詳細について図１２等を用いて説明する。本実施形態では図１０のＣ１に示すタイミングで、処理回路２０を介した転送経路ＴＲ２から、バススイッチ回路４０を介した転送経路ＴＲ１に切り替えている。そしてホスト、デバイスが第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２に接続された状態であれば、このようなタイミングでの転送経路の切替で問題なく動作が行われるが、デバイスが抜き取られて切断状態となった場合には問題が生じる。例えば図９のデバイスチャープの実行中（ｔ４〜ｔ５）にデバイスが切断されると、デバイスチャープの長さが所望の時間（１ｍｓ）を満たさなくなるため、ホストはデバイスの切断を検出できる。またホストチャープの実行中（ｔ６〜ｔ８）にデバイスが切断されると、ホストチャープの信号レベルが所望の信号レベル（４００ｍＶ）にならないため、ホストはデバイスの切断を検出できる。一方、チャープの終了後（ｔ８の後）にデバイスが切断されると、ホストはデバイスの切断を検出することができない。なぜなら、チャープ終了後は、ホストと処理回路２０との間でＨＳ接続が確立しているため、第２バスＢＳ２で生じたデバイス切断による波形変化が第１バスＢＳ１側で生じないため、ホストはデバイスの切断を検出することができない。また３ｍｓ以上のＳＥ０状態が検出された後（ｔ１３の後）において、更にＳＥ０状態が検出され、デバイスチャープが検出できなければ、ホストはデバイス切断を検出できる。

このように、処理回路２０を介した転送経路ＴＲ２に切り替わった後において、ＨＳモードの通信が行われると、ホストと処理回路２０との間でＨＳ接続が確立しており、ＨＳパケットの波形に変化が生じないため、デバイスが切断されても、ホストはそれを検出できない。ホストがデバイスに対して何らかのコマンドを発行して、デバイスが無応答であればデバイス切断とみなすという手法も考えられるが、この手法では、切断検出用のコマンドを定期的に発行しなければならず、ホストのソフトウェア制御が複雑になってしまう。

そこで本実施形態では、ＨＳモードの通信時にデバイスが切断された場合、ホストがそのデバイス切断を検出できるようにしている。具体的には図１２に示すように、第１バスＢＳ１に接続されている第１物理層回路１１に、第１アップストリームポート検出回路９１と切断検出回路９３を設ける。また第２バスＢＳ２に接続されている第２物理層回路１２に、第２アップストリームポート検出回路９２と切断検出回路９４を設ける。第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２は、バスモニター回路３０から出力されるＨＳモードへの切替信号であるＨＳモード信号により、動作イネーブル状態になる。即ちＦＳモードからＨＳモードに切り替わると動作イネーブル状態になる。そして第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２は、第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２から入力されるＨＳパケットのＰＩＤを逐一解析し、第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２のいずれか一方が、ホストが送出したＳＯＦを検出する。そして第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２は、ＳＯＦの検出信号ＳＤＥＴ１、ＳＤＥＴ２を用いて、ＳＯＦの検出結果をバスモニター回路３０に通知する。これにより、バスモニター回路３０は、ホストが接続されているアップストリーム側のバスが、第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２のどちらのバスであるかを認識する。バスモニター回路３０は、ＳＯＦの検出信号ＳＤＥＴ１、ＳＤＥＴ２を、各々、クロック同期された動作イネーブル信号ＥＮＢ２、ＥＮＢ１として出力する。動作イネーブル信号ＥＮＢ１、ＥＮＢ２は、切断検出回路９３、９４に入力される。この場合に、ＳＯＦが検出されていないダウンストリーム側の切断検出回路が動作イネーブル状態になる。なお検出信号ＳＤＥＴ１、ＳＤＥＴ２に基づく動作イネーブル信号ＥＮＢ１、ＥＮＢ２の出力は、バスモニター回路３０の動作設定回路３１が行う。

切断検出回路９３、９４は、動作イネーブル状態になると、処理回路２０を介して第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２に出力されるＳＯＦのリピート波形のＥＯＰの信号振幅を検定する。そしてＥＯＰの信号振幅が６２５ｍＶを超えると、デバイスが切断されたと判断し、切断検出信号ＤＤＥＴ１、ＤＤＥＴ２を用いてバスモニター回路３０に通知する。なお切断検出の判断の際に使用する信号振幅のしきい値は、５２５ｍＶ〜６２５ｍＶの範囲内で設定可能である。バスモニター回路３０は、切断検出信号ＤＤＥＴ１、ＤＤＥＴ２によりデバイス切断が通知された場合は、動作モードをＨＳモードからＦＳモードに設定して、処理回路２０を介した転送経路ＴＲ２からバススイッチ回路４０を介した転送経路ＴＲ１に切り替える処理を行う。具体的にはバスモニター回路３０の動作設定回路３１が、この切替処理を行う。そして、上述した比較例の手法では、ホストは、オンになったバススイッチ回路４０を介して、デバイス切断を検出することになる。

しかしながら、上述の比較例の手法では、ホストが検出するＳＯＦのＥＯＰに対して、デバイス側からの当該ＳＯＦの反射波が重畳することが原因となって、ホストがデバイス切断を適正に検出できないという問題が発生することが判明した。図１３、図１４はデバイス切断時に発生する問題点についての説明図である。ここでは第１バスＢＳ１にホストが接続され、第２バスＢＳ２にデバイスが接続されており、ＨＳモードの通信が行われているものとする。なお、前述したように第２バスＢＳ２にホストが接続され、第１バスＢＳ１にデバイスを接続される接続態様の場合も同様の処理となるため、詳細な説明は省略する。

図１３はホストと回路装置１０を接続するＵＳＢケーブルＣＢ１と、回路装置１０とデバイスを接続するＵＳＢケーブルＣＢ２が短い場合の動作例である。図１３のＥ１に示すように、ＨＳモードでは１２５μｓ毎に、フレームの先頭を示すＳＯＦのパケットがホストから送出される。このＳＯＦのパケットは他のトークンパケットとは異なり、ホストからＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒを示すために用いられ、デバイスはこれに応じる必要はない。また他のパケットとは異なりＳＯＦのパケットのＥＯＰは４０ｂｉｔ分の長さを有する。なお説明の簡素化のために、ＳＯＦのパケットを、適宜、単にＳＯＦと記載する。またホストからのＨＳパケットはＳＯＦのみが出力されているものとする。

回路装置１０から見てＵＳＢケーブルＣＢ２の遠端でデバイスが切断されると、デバイスのＨＳターミネーションが失われる。これにより図１３のＥ２に示すように、第２バスＢＳ２におけるＨＳパケット（ＳＯＦ４）の信号振幅が上昇する。回路装置１０は、これを切断検出回路９４で検出し、ＳＯＦのＥＯＰの信号振幅が切断検出レベルＶＤＬを超えた場合は、Ｅ３に示すように経路切替信号をアクティブにして、Ｅ４に示すように信号経路を処理回路２０の経路からバススイッチ回路４０の経路に切り替える。これ以降、ホストが出力するＨＳパケットは、バススイッチ回路４０を通じて回路装置１０内を通過するが、デバイスのＨＳターミネーションが失われているため、Ｅ５に示すようにＨＳパケット（ＳＯＦ５、ＳＯＦ６、ＳＯＦ７・・・）の信号振幅も上昇する。ホストは、自身の切断検出機能を用いて検出し、ＳＯＦのＥＯＰの信号振幅が切断検出レベルを超えた場合は、デバイスが切断されたと判断する。

ここで、図１３に示すようにＵＳＢケーブルＣＢ１とＵＳＢケーブルＣＢ２の総ケーブル長が短い場合には動作に問題は生じないが、総ケーブル長が長くなった場合には、ホストの切断検出が機能しなくなる問題が発生する。この場合の動作例を図１４に示す。図１４のＦ１に示すようにホストはＨＳパケットを送出している。そして回路装置１０から見てＵＳＢケーブルＣＢ２の遠端でデバイスが切断されると、Ｆ２に示すように第２バスＢＳ２におけるＨＳパケット（ＳＯＦ４）の信号振幅が上昇し、回路装置１０はこれを切断検出回路９４で検出する。そしてＳＯＦのＥＯＰの信号振幅が切断検出レベルＶＤＬを超えた場合は、Ｆ３に示すように経路切替信号をアクティブにして、Ｆ４に示すように信号経路を処理回路２０の経路からバススイッチ回路４０の経路に切り替える。

これ以降、ホストが出力するＨＳパケットはバススイッチ回路４０を通じて回路装置１０内を通過する。このとき、デバイスのＨＳターミネーションが失われているため、ＳＯＦの信号振幅が上昇するはずである。しかしながら、この動作例ではＵＳＢケーブルＣＢ１とＵＳＢケーブルＣＢ２のそれぞれのケーブル長が長いため、ホストが送出するＳＯＦに対して、遅延を伴う反射波が重畳することになる。総ケーブル長が長ければ、この遅延も大きい。そしてＳＯＦのＥＯＰに対して、反射波のＳＹＮＣやＰＩＤが重畳した場合には、Ｆ５に示すように、ＳＯＦのＥＯＰの信号振幅の上昇が阻まれて、切断検出レベルＶＤＬに達することができなくなる。ホストは、ＳＯＦのＥＯＰを自らの切断検出機能を用いて検出するが、ＳＯＦのＥＯＰの信号振幅が低下し、切断検出レベルＶＤＬを下回る場合には、デバイス切断を検出できなくなってしまう。

そこで本実施形態では、ＨＳモードの通信時にデバイスが切断された場合に、ホストと回路装置１０の間及び回路装置１０とデバイスの間を接続する双方のＵＳＢケーブルの長さが長い場合でも、ホストによるデバイスの切断の未検出を防止する機能を実現する。この機能を実現するために、バスモニター回路３０は、ダウンストリーム側の切断検出回路９４からデバイスの切断検出信号ＤＤＥＴ２が通知されたら、処理回路２０を無効にするとともにタイマー回路３２のカウント動作を開始する。タイマー回路３２が所定時間のカウント動作を終了したら、バススイッチ回路４０を有効にする。この所定時間がウェイト期間に対応する。これらにより、回路装置１０がデバイス切断を検出した後、所定時間の間、処理回路２０とバススイッチ回路４０がともに無効な状態、即ちＵＳＢバスの信号経路がハイインピーダンスとなるオフ状態を設ける。この間は、ホストにとっては、ホストと回路装置１０の間のＵＳＢケーブルＣＢ１のみが接続された状態となり、ホストが検出するＳＯＦのＥＯＰに対して、当該ＳＯＦの反射波が重畳されることによる当該ＳＯＦのＥＯＰの信号振幅の低下が防止されるため、ホストによるデバイス切断の未検出を防止することが可能になる。更に、タイマー回路３２により、ＵＳＢバスの信号経路を、所定時間の経過後に、経路オフの状態から、バススイッチ回路４０の信号経路に切り替えることで、次のデバイス再接続に自動的に備えることが可能となる。

次に図１５を用いて本実施形態の詳細な動作について説明する。なお以下では、第２バスＢＳ２がダウンストリーム側である場合について主に説明するが、第１バスＢＳ１がダウンストリーム側である場合には、切断検出回路９３がデバイスの切断を検出し、その後は、第２バスＢＳ２がダウンストリーム側である場合と同様の処理を行えばよい。

図１５のＧ１に示すように、ホストが送出するＨＳパケットは、第１バスＢＳ１から入力されて、処理回路２０を介して第２バスＢＳ２にリピート出力される。このホストからのＨＳパケットに応じてデバイスが送出するＨＳパケットは、第２バスＢＳ２から入力されて、処理回路２０を介して第１バスＢＳ１にリピート出力される。ＨＳ動作時は、バスモニター回路３０からのＨＳモード信号により、第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２が動作イネーブル状態になっており、第１、第２アップストリームポート検出回路９１、９２は、各々、第１バスＢＳ１、第２バスＢＳ２からのＨＳパケットのＰＩＤを逐一解析する。図１５では、第１アップストリームポート検出回路９１が、ホストから送出されるＳＯＦ１を受信したため、Ｇ２に示すように、ＳＯＦの検出信号ＳＤＥＴ１＝Ｈレベルを出力している。一方、第２アップストリームポート検出回路９２はＳＯＦを受信していないため、検出信号ＳＤＥＴ２＝Ｌレベルを出力している。

バスモニター回路３０は、入力された検出信号ＳＤＥＴ１＝Ｈレベルと検出信号ＳＤＥＴ２＝Ｌレベルとから、ホストが接続されているアップストリーム側のバスは、第１バスＢＳ１であると認識する。そして、検出信号ＳＤＥＴ１、ＳＤＥＴ２をクロック同期して、Ｇ３に示すように、動作イネーブル信号ＥＮＢ１＝Ｌレベル、ＥＮＢ２＝Ｈレベルを出力する。動作イネーブル信号ＥＮＢ１＝Ｌレベル、ＥＮＢ２＝Ｈレベルは、各々、切断検出回路９３、９４に入力される。これによりダウンストリーム側の切断検出回路９４が動作イネーブル状態になり、アップストリーム側の切断検出回路９３は動作ディスエーブル状態になる。動作イネーブル状態になったダウンストリーム側の切断検出回路９４は、第２バスＢＳ２にリピート出力されるＳＯＦのＥＯＰの信号振幅を検知し続けるが、図１５のＳＯＦ１〜ＳＯＦ３を転送する期間では、デバイスが接続された状態であるため、切断検出信号ＤＤＥＴ２＝Ｌレベルを出力する。

回路装置１０によるＳＯＦ３のリピート出力後に、回路装置１０から見てＵＳＢケーブルＣＢ２の遠端でデバイスが切断されると、ＳＯＦ３の次に第２バスＢＳ２にリピート出力されるＳＯＦ４のＥＯＰの信号振幅が、Ｇ４に示すように上昇する。するとダウンストリーム側の切断検出回路９４が、ＳＯＦ４のＥＯＰの信号振幅が切断検出レベルＶＤＬを超えたと判定し、Ｇ５に示すように切断検出信号ＤＤＥＴ２＝Ｈレベルを出力して、バスモニター回路３０に通知する。バスモニター回路３０は、入力された切断検出信号ＤＤＥＴ２＝Ｈレベルと切断検出信号ＤＤＥＴ１＝Ｌレベルとから、第２バスＢＳ２側でデバイスが切断されたことを認識し、動作モードをＨＳモードからＦＳモードへと遷移させる。更にバスモニター回路３０は、切断検出信号ＤＤＥＴ２＝Ｈレベルに基づいて、Ｇ６に示すように処理回路２０の動作イネーブル信号ＥＮＰＲＣ＝Ｌレベルを生成し、これにより処理回路２０を無効状態である動作ディスエーブル状態に設定して、処理回路２０の転送処理を停止する。またバスモニター回路３０は、切断検出信号ＤＤＥＴ２＝Ｈレベルに基づいて、Ｇ７に示すようにカウント開始のパルス信号を生成して、タイマー回路３２に出力する。これによりＧ８に示すようにタイマー回路３２のカウント処理が開始する。なお動作イネーブル信号ＥＮＰＲＣやタイマー開始のパルス信号の生成は、動作設定回路３１が行う。

タイマー回路３２は、カウント値が、ウェイト期間の長さに対応するカウント値に達すると、Ｇ９に示すようにカウント終了のパルス信号を出力し、カウント処理を停止する。この動作例においてはＳＯＦ６が出力された後に、カウント処理が停止するものとする。そしてカウント処理の終了のタイミングで、バスモニター回路３０は、Ｇ１０に示すようにバススイッチ回路４０の動作イネーブル信号ＥＮＳＷ＝Ｈレベルを出力して、バススイッチ回路４０の接続をオンにする。これによりＧ１１、Ｇ１２に示すように、信号経路が、経路オフの状態から、バススイッチ回路４０の経路に切り替わる。なお動作イネーブル信号ＥＮＳＷは、バススイッチ回路４０をオフからオンに切り替えるスイッチング制御信号である。

処理回路２０の動作イネーブル信号ＥＮＰＲＣ＝Ｌレベルであり、且つ、バススイッチ回路４０の動作イネーブル信号ＥＮＳＷ＝Ｌレベルである期間は、処理回路２０及びバススイッチ回路４０が共にオフになるため、信号経路は、ハイインピーダンス状態である経路オフの状態になる。この動作例においては、ホストによりＳＯＦ５、ＳＯＦ６が送出されたＧ１３に示す期間において、Ｇ１１に示すように信号経路が経路オフの状態になるため、ホストからのＳＯＦ５、ＳＯＦ６は、第２バスＢＳ２側には通過しない。従って、回路装置１０とデバイスとの間のＵＳＢケーブルＣＢ２の影響は受けずに、ホストと回路装置１０の間のＵＳＢケーブルＣＢ１による反射波の遅延のみが影響するようになるため、ＳＯＦのＥＯＰへの反射波の重畳の度合いが少なくなる。従って、ホストが送出したＳＯＦ５、ＳＯＦ６のＥＯＰの信号振幅は、切断検出レベルＶＤＬを下回らないようになり、これによりホストはデバイス切断を適切に検出できるようになる。

即ち図１４のＦ５においては、ホストが送出したＳＯＦに対する反射波が、ＵＳＢケーブルＣＢ２から回路装置１０を通過してＵＳＢケーブルＣＢ１に伝達し、ＳＯＦのＥＯＰに重畳されることで、後述するようにＥＯＰの信号振幅が低下してしまう。このようにＥＯＰの信号振幅が低下すると、ホストがデバイス切断を検出できなくなる。

これに対して本実施形態では、図１５においてホストがＳＯＦ５、ＳＯＦ６を送出する期間では、バススイッチ回路４０の接続がオフになっているため、回路装置１０とデバイスとの間のＵＳＢケーブルＣＢ２の影響を受けることはない。そして、ホストが送出したＳＯＦ５、ＳＯＦ６に対して反射波が重畳した場合にも、ＵＳＢケーブルＣＢ１とＵＳＢケーブルＣＢ２の総ケーブル長に比べて、ＵＳＢケーブルＣＢ１のケーブル長は短いため、反射波の重畳の度合いは少なく、ＥＯＰの信号振幅は切断検出レベルＶＤＬを下回らないようになる。従ってホストはデバイス切断を適切に検出できるようになる。

以上のように本実施形態によれば、ＨＳモードの通信時にデバイスが切断された場合に、デバイスのＨＳターミネーションが失われて信号振幅が増大したＳＯＦの波形を、直接にホストが検出することができ、ホストは、デバイスが切断されたことを容易に判定することが可能になる。

なお本実施形態では、タイマー回路３２は、デバイス切断が検出された図１５のＧ７のタイミングからのウェイト期間の経過を計時する。即ちタイマー回路３２は、デバイス切断が検出されたＧ７のタイミングでカウント処理を開始し、カウント値が、ウェイト期間の長さＴＷに対応するカウント値に達すると、カウント処理を停止して、Ｇ９に示すようにカウント終了のパルス信号を出力する。この場合に図１５に示すように、ＳＯＦの発行間隔をＴＳＦとした場合に、ウェイト期間の長さＴＷは、ＴＷ＞ＴＳＦとなっている。ＳＯＦの発行間隔ＴＳＦは１２５μｓであり、ウェイト期間の長さＴＷは１２５μｓよりも長い。このようにすることで、ＴＷ＞ＴＳＦとなる長さのウェイト期間において、ホストは少なくとも１つのＳＯＦを送出して、デバイス切断を検出できるようになる。この場合に本実施形態ではＴＷ≧２×ＴＳＦであることが望ましい。このようにすれば図１５のＧ１３に示すように、ホストは２つ以上のＳＯＦを送出して、デバイス切断を検出できるようになるため、より確実なデバイス切断の検出が可能になる。

また本実施形態では、バスモニター回路３０は、デバイス切断が検出された場合に、図１５のＧ６に示すように、処理回路２０の転送処理を停止する信号を出力する。即ち処理回路２０の動作イネーブル信号ＥＮＰＲＣ＝Ｌレベルを出力する。これにより処理回路２０の転送処理がオフになり、Ｇ１１に示すように信号経路を経路オフの状態にできる。そしてバスモニター回路３０は、デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、Ｇ１０に示すように第１バスＢＳ１と第２バスＢＳ２との間の接続をオフからオンに切り替える信号をバススイッチ回路４０に出力する。即ちバススイッチ回路４０の動作イネーブル信号ＥＮＳＷ＝Ｈレベルを出力する。これによりバススイッチ回路４０を介したホストとデバイスによる信号のやり取りが可能になり、デバイスの再接続に備えることが可能になる。

４．反射波の重畳
次にＳＯＦのＥＯＰへの反射波の重畳の問題について詳細に説明する。図１６はＳＯＦのパケットの説明図である。図１６に示すようにホストは、ＴＳＦ＝１２５μｓ毎にＳＯＦを送出する。そしてＳＯＦは、ＳＹＮＣ、ＰＩＤ、ＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ、ＣＲＣ、ＥＯＰにより構成される。ＳＹＮＣは同期用のフィールドである。ホストからは３２ビットのＳＹＮＣが出力されるが、ＨＵＢを１段通過する毎に先頭から最大で４ビットずつ削られるため、最小で１２ビットまで認められる。ＰＩＤはパケット識別用のフィールドであり、８ビットの識別子が設定される。ＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒは、ＳＯＦ固有のフレーム管理用のフィールドであり１１ビットの長さを持つ。ＣＲＣは５ビットの誤り検出用のフィールドである。ＥＯＰはパケットの終了を示すフィールドであり、ＳＯＦ以外のパケットのＥＯＰは８ビットタイムであるが、ＳＯＦのＥＯＰは、デバイス切断の検出用に用いられるため、４０ビットタイムに拡張されている。

図１７、図１８は、ホストが検出するＳＯＦのＥＯＰに対して、ＳＯＦの送出波の反射波が重畳することにより発生する問題点の説明図である。デバイス切断により４５Ω終端のＨＳターミネーションが失われると、ホストが検出するＳＯＦのＥＯＰに対して反射波が重畳する。図１７は、図１３のようにＵＳＢケーブルの総ケーブル長が短く、反射波の遅延ＤＥＬ＝ＤＥＬ１が小さい場合を示し、図１８は、図１４のように総ケーブル長が長く、反射波の遅延ＤＥＬ＝ＤＥＬ２が大きい場合を示している。反射波の遅延ＤＥＬは、反射波が伝搬するケーブル長を、反射波の伝搬速度である電磁波の伝搬速度で除算したものに対応する。従って、反射波が伝搬するケーブル長が長いほど、遅延ＤＥＬは大きくなる。

図１７では、総ケーブル長が短く、遅延ＤＥＬが小さいため、ホストの送出波のＥＯＰと反射波のＥＯＰとの間に、時間的な重畳箇所ＶＬＰ１が存在する。そして、この重畳箇所ＶＬＰ１では、ＥＯＰの信号振幅が低下しないため、ホストは、デバイス切断を検出できる。

一方、図１８では、総ケーブル長が長く、遅延ＤＥＬが大きいため、ホストの送出波のＥＯＰと反射波のＥＯＰとの間には重畳箇所が存在しない。そして図１８では、ホストの送出波のＥＯＰと反射波のＳＹＮＣやＰＩＤとが、重畳箇所ＶＬＰ２において重畳している。ＳＹＮＣやＰＩＤの値はフレーム毎に同じであり、１〜２ビットタイムでレベルが反転する。このため、重畳箇所ＶＬＰ２では、ＥＯＰの信号振幅がＤＣ的に上昇しなくなってしまい、ホストは、デバイス切断を検出できなくなる。

図１９は、デバイス切断が行われていないときのＳＯＦの測定波形の例である。図１９では、デバイス切断が行われておらず、デバイスによる４５Ω終端のＨＳターミネーションにより、インピーダンス整合の状態になっているため、反射波は生じていない。そしてＨＳターミネーションにより、ホストのＳＯＦの送出波のＥＯＰの信号振幅Ｖ１は、例えば４００ｍＶ程度になっている。

図２０は、デバイス切断が行われており、デバイス側のＵＳＢケーブルＣＢ２のケーブル長が０ｍである場合のＳＯＦの測定波形の例である。図２０では、インピーダンス不整合の状態であるが、反射波の影響は出ていない。また送出波のＥＯＰの信号振幅Ｖ２は、例えば８００ｍＶ程度になっており、切断検出レベルＶＤＬを越えている。

図２１は、デバイス切断が行われており、デバイス側のＵＳＢケーブルＣＢ２のケーブル長が比較的短く、例えば３ｍ程度である場合のＳＯＦの測定波形の例である。図２１では、インピーダンス不整合により、送出波のＥＯＰに対してＨ１に示す反射波が重畳している。反射波の遅延ＤＥＬは例えば３０ｎｓ程度である。図２１では、前述の図１７のように送出波のＥＯＰと反射波のＥＯＰとが重畳箇所ＶＬＰ１において重畳している。そして送出波のＥＯＰの信号振幅Ｖ３は、切断検出レベルＶＤＬを越えているため、ホストはデバイス切断を検出できる。

一方、図２２は、デバイス切断が行われており、デバイス側のＵＳＢケーブルＣＢ２のケーブル長が１０ｍよりも長く、例えば１３ｍ程度である場合のＳＯＦの測定波形の例である。図２２では、インピーダンス不整合により、送出波に対してＨ２に示す反射波が重畳している。反射波の遅延ＤＥＬは例えば１２０ｎｓ程度である。図２２では、前述の図１８のように送出波のＥＯＰと反射波のＳＹＮＣやＰＩＤとが重畳箇所ＶＬＰ２において重畳している。これにより送出波のＥＯＰの信号振幅Ｖ４が低下しており、切断検出レベルＶＤＬを下回っている。従って、ホストはデバイス切断を検出できなくなる。

そして本実施形態では、図１８、図２２のようにケーブル長が長い場合にも、図１５のＧ１１に示すように長さＴＷのウェイト期間において、処理回路２０の信号経路のみならず、バススイッチ回路４０の信号経路もオフになる。従って、ホストに対しては、ホスト側のＵＳＢケーブルＣＢ１だけが接続されている状態になり、ホストが検出するＳＯＦのＥＯＰに対する、当該ＳＯＦの反射波の重畳の度合いは少なく、ＥＯＰの信号振幅は切断検出レベルＶＤＬを下回らないようになる。即ち、バススイッチ回路４０の信号経路がオフになることで、デバイス側のＵＳＢケーブルＣＢ２が切り離された状態になり、総ケーブル長が短い場合と同等の状態になる。従って、送出波のＥＯＰに対して反射波が重畳した場合にも、図２１の場合と同様にＥＯＰの信号振幅が切断検出レベルＶＤＬを越えるようになり、ホストはデバイス切断を適切に検出できるようになる。

５．物理層回路の詳細
図２３は物理層回路の構成例である。ここでは第１物理層回路１１及び第２物理層回路１２を物理層回路と総称する。物理層回路は、プルアップ抵抗Ｒｐｕ、スイッチ素子ＳＷ＿Ｒｐｕ、ＳＷ＿Ｄｍ、プルダウン抵抗Ｒｐｄ１、Ｒｐｄ２を含む。スイッチ素子ＳＷ＿Ｒｐｕは制御信号Ｒｐｕ＿Ｅｎａｂｌｅに基づいてオン又はオフにされる。これによりプルアップ動作が実現される。また物理層回路は、ＨＳモード用のカレントドライバーである送信回路ＨＳＤと、ＬＳ／ＦＳモード用のドライバーである送信回路ＬＳＤと、抵抗Ｒｓ１、Ｒｓ２を含む。ＨＳターミネーションの際には、送信回路ＬＳＤがＬレベルを出力することで、抵抗Ｒｓ１、Ｒｓ２が４５Ωの終端抵抗として機能する。ＨＳターミネーションを無効にする場合には、送信回路ＬＳＤの出力がハイインピーダンス状態になる。

また物理層回路は、ＨＳモード用の差動のデータレシーバーである受信回路ＨＳＲと、トランスミッションエンベロープディテクターであるスケルチの検出回路ＳＱＬと、ＬＳ／ＦＳモード用のデータレシーバーである差動の受信回路ＬＳＲと、ディスコネクションエンベロープディテクターである切断検出回路ＤＩＳと、シングルエンドのレシーバーである受信回路ＤＰ＿ＳＥＲ、ＤＭ＿ＳＥＲを含む。

そして本実施形態では物理層回路を構成するアナログ回路からの信号に基づいて、バスモニター回路３０でのバスのモニター動作が行われる。具体的には図２３に示すように、例えばＨＳモード用の差動の受信回路ＨＳＲ、スケルチ用の検出回路ＳＱＬ、ＬＳ／ＦＳモード用の差動の受信回路ＬＳＲ、切断検出回路ＤＩＳ、或いはシングルエンドの受信回路ＤＰ＿ＳＥＲ、ＤＭ＿ＳＥＲからの信号に基づいて、バスモニター回路３０はバスのモニター動作を行う。即ち、これらのアナログ回路からの信号に基づいて、デバイスチャープＫ、ホストチャープＫ／Ｊ、アイドル、リセット、サスペンド、レジューム、ＳＥ０、Ｊ、Ｋ、バスリセット、或いはＨＳ切断などのバスの各状態を、バスモニター回路３０はモニターできる。そしてバスモニター回路３０は、モニター結果に基づいて、バススイッチ回路４０のスイッチ素子をオン又はオフにする制御を行ったり、処理回路２０の転送処理をオン又はオフにする制御を行う。こうすることで、バスの状態を適切に判断した適正なバススイッチ回路４０のスイッチ制御や処理回路２０の転送制御を実現できるようになる。

６．電子機器、ケーブルハーネス
図２４に、本実施形態の回路装置１０を含む電子機器３００の構成例を示す。この電子機器３００は、本実施形態の回路装置１０と、処理装置であるメインコントローラー２００を含む。メインコントローラー２００は第１バスＢＳ１に接続される。例えば第１バスＢＳ１を介してメインコントローラー２００と回路装置１０は接続される。また回路装置１０の第２バスＢＳ２には例えばペリフェラルデバイス２６０が接続される。

メインコントローラー２００は、例えばＣＰＵ又はＭＰＵ等のプロセッサーにより実現される。或いはメインコントローラー２００を各種のＡＳＩＣの回路装置により実現してもよい。またメインコントローラー２００は、複数の回路装置（ＩＣ）や回路部品が実装された回路基板により実現されてもよい。ペリフェラルデバイス２６０としては、例えば図１のような携帯型端末装置２５０などを想定できるが、これには限定されない。ペリフェラルデバイス２６０はウェアラブル機器などであってもよい。

電子機器３００は、記憶部３１０、操作部３２０、表示部３３０を更に含むことができる。記憶部３１０は、データを記憶するものであり、その機能はＲＡＭやＲＯＭなどの半導体メモリーやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などにより実現できる。操作部３２０は、ユーザーが入力操作を行うためのものであり、操作ボタンやタッチパネルディスプレイをなどの操作デバイスにより実現できる。表示部３３０は、各種の情報を表示するものであり、液晶や有機ＥＬなどのディスプレイにより実現できる。なお操作部３２０としてタッチパネルディスプレイを用いる場合には、このタッチパネルディスプレイが操作部３２０及び表示部３３０の機能を兼ねることになる。

本実施形態により実現される電子機器３００としては、例えば車載機器、印刷装置、投影装置、ロボット、頭部装着型表示装置、生体情報測定機器、距離、時間、流速又は流量等の物理量を計測する計測機器、基地局又はルーター等のネットワーク関連機器、コンテンツを配信するコンテンツ提供機器、或いはデジタルカメラ又はビデオカメラ等の映像機器などの種々の機器を想定できる。

図２５に本実施形態の回路装置１０を含むケーブルハーネス３５０の構成例を示す。ケーブルハーネス３５０は、本実施形態の回路装置１０とケーブル３６０を含む。ケーブル３６０はＵＳＢ用のケーブルである。またケーブルハーネス３５０はＵＳＢレセプタクル３７０を含んでもよい。或いはケーブルハーネス３５０は図１の静電気保護回路２２２、短絡保護回路２２３などを含むものであってもよい。ケーブル３６０は例えば回路装置１０の第２バスＢＳ２に接続される。回路装置１０の第１バスＢＳ１側には、例えば処理装置であるメインコントローラー２００等が接続される。このケーブルハーネス３５０は、例えば車内において配線を引き回すなどの用途に用いられる。なおケーブルハーネス３５０は車用以外のハーネスであってもよい。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また回路装置、電子機器、ケーブルハーネスの構成・動作や、バスモニター処理、バススイッチ処理、転送処理、切断検出処理、アップストリームポート検出処理等も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

ＢＳ１…第１バス、ＢＳ２…第２バス、ＢＳ３…第３バス、
Ｔ１…第１期間、Ｔ２…第２期間、ＣＢ１、ＣＢ２…ＵＳＢケーブル、
１０…回路装置、１１…第１物理層回路、１２…第２物理層回路、
１３、１４…基準電流回路、２０…処理回路、２２…リンク層回路、
２４…リピーターロジック回路、３０…バスモニター回路、３１…動作設定回路、
３２…タイマー回路、４０…バススイッチ回路、５０…クロック信号生成回路、
５２…発振回路、５４…ＰＬＬ回路、６０…電源回路、６２…レギュレーター、
９１…第１アップストリームポート検出回路、
９２…第２アップストリームポート検出回路、
９３、９４…切断検出回路、２００…メインコントローラー、２１０…ＵＳＢ−ＨＵＢ、
２２０…ケーブルハーネス、２２１…充電回路、２２２…静電気保護回路、
２２３…短絡保護回路、２２４…ケーブル、２２６…ＵＳＢレセプタクル、
２５０…携帯型端末装置、２６０…ペリフェラルデバイス、
３００…電子機器、３１０…記憶部、３２０…操作部、
３５０…ケーブルハーネス、３６０…ケーブル、３７０…ＵＳＢレセプタクル

Claims (13)

1. ＵＳＢ規格の第１バスが接続される第１物理層回路と、
   前記ＵＳＢ規格の第２バスが接続される第２物理層回路と、
   一端が前記第１バスに接続され、他端が前記第２バスに接続され、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続を、第１期間においてオンにし、第２期間においてオフにするバススイッチ回路と、
   前記第１バスから前記第１物理層回路を介して受信したパケットを前記第２物理層回路を介して前記第２バスに送信し、前記第２バスから前記第２物理層回路を介して受信したパケットを前記第１物理層回路を介して前記第１バスに送信する転送処理を、前記第２期間において行う処理回路と、
   を含み、
   前記第２物理層回路は、
   前記第２バスでのデバイス切断の検出を行う第２バス側の切断検出回路を含み、
   前記バススイッチ回路は、
   前記第１バスと前記第２バスとの間の接続がオフであるときに、前記第２バス側の切断検出回路により前記デバイス切断が検出された場合に、前記デバイス切断が検出されたタイミングからウェイト期間が経過した後に、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替えることを特徴とする回路装置。
2. 請求項１において、
   前記デバイス切断が検出されたタイミングからの前記ウェイト期間の経過を計時するタイマー回路を含むことを特徴とする回路装置。
3. 請求項１又は２において、
   ＳＯＦのパケットの発行間隔をＴＳＦとした場合に、前記ウェイト期間の長さＴＷは、ＴＷ＞ＴＳＦであることを特徴とする回路装置。
4. 請求項３において、
   ＴＷ≧２×ＴＳＦであることを特徴とする回路装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記第２バス側の切断検出回路により前記デバイス切断が検出された場合に、前記処理回路が、前記転送処理を停止し、前記デバイス切断が検出されたタイミングから前記ウェイト期間が経過した後に、前記バススイッチ回路が、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替えることを特徴とする回路装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記第１物理層回路は、
   前記第１バスでのデバイス切断の検出を行う第１バス側の切断検出回路を含み、
   前記バススイッチ回路は、
   前記第１バスと前記第２バスとの間の接続がオフであるときに前記第１バス側の切断検出回路により前記デバイス切断が検出された場合に、前記デバイス切断が検出されたタイミングから前記ウェイト期間が経過した後に、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替えることを特徴とする回路装置。
7. 請求項６において、
   前記第１物理層回路は、
   前記第１バスがアップストリーム側のバスであるか否かを検出する第１アップストリームポート検出回路を含み、
   前記第２物理層回路は、
   前記第２バスがアップストリーム側のバスであるか否かを検出する第２アップストリームポート検出回路を含み、
   前記第１バスがアップストリーム側のバスであると判断されたときは、前記第２バス側の切断検出回路が前記第２バスでの前記デバイス切断の検出を行い、
   前記第２バスがアップストリーム側のバスであると判断されたときは、前記第１バス側の切断検出回路が前記第１バスでの前記デバイス切断の検出を行うことを特徴とする回路装置。
8. 請求項７において、
   前記第１アップストリームポート検出回路は、
   前記第１バスから受信したパケットがＳＯＦのパケットであることが検出されたときに、前記第１バスがアップストリーム側のバスであると判断し、
   前記第２アップストリームポート検出回路は、
   前記第２バスから受信したパケットがＳＯＦのパケットであることが検出されたときに、前記第２バスがアップストリーム側のバスであると判断することを特徴とする回路装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記処理回路は、
   前記第１バスからＳＯＦのパケットを受信した場合に、前記ＳＯＦのパケットのリピートパケットを前記第２バスに送信する処理を行い、
   前記第２バス側の切断検出回路は、
   前記ＳＯＦのパケットの前記リピートパケットにおけるＥＯＰの信号振幅を検出して、前記デバイス切断の検出を行うことを特徴とする回路装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかにおいて、
    前記第１バスと前記第２バスのモニター動作を行うバスモニター回路を含み、
    前記バススイッチ回路は、
    前記バスモニター回路でのモニター結果に基づいて、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオン又はオフにすることを特徴とする回路装置。
11. 請求項１０において、
    前記バスモニター回路は、
    前記第２バス側の切断検出回路により前記デバイス切断が検出された場合に、前記処理回路の前記転送処理を停止する信号を前記処理回路に出力し、前記デバイス切断が検出されたタイミングから前記ウェイト期間が経過した後に、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンに切り替える信号を前記バススイッチ回路に出力することを特徴とする回路装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の前記回路装置と、
    前記第１バスに接続される処理装置と、
    を含むことを特徴とする電子機器。
13. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の前記回路装置と、
    ケーブルと、
    を含むことを特徴とするケーブルハーネス。